Corrosión de los materiales y su prevención
Las rejas de las casas de Manta se llenan de manchas y escamas color café rojizo en pocos años, mientras que en Riobamba una reja igual puede verse casi intacta durante mucho más tiempo. El metal es el mismo, ¿por qué el deterioro es tan distinto? Al final de este apartado lo sabrás explicar y sabrás cómo evitarlo.
¿Qué es la corrosión?
La corrosión es el deterioro de un material, casi siempre un metal, porque reacciona con las sustancias de su ambiente. El metal pierde sus propiedades: se debilita, se vuelve quebradizo y cambia de aspecto.
Ejemplos que ves a diario: la reja de hierro con manchas rojizas, el techo de plancha de zinc opaco y picado, una bicicleta olvidada bajo la lluvia, las varillas de un puente cerca del mar, el tornillo de una llave de agua.
En el hierro y el acero (hierro con un poco de carbono) la corrosión se llama oxidación y su producto es la herrumbre (óxido de hierro hidratado). La herrumbre es porosa y se desprende en escamas, así que deja al descubierto más metal fresco que sigue corroyéndose hasta que la pieza se destruye.
Define qué es la corrosión y da un ejemplo cotidiano en el que la hayas observado. Indica qué material se corroe en tu ejemplo.
Define qué es la corrosión y da un ejemplo cotidiano en el que la hayas observado. Indica qué material se corroe en tu ejemplo.
El caso del hierro: oxígeno y humedad
Para que el hierro se oxide hacen falta dos sustancias del ambiente: oxígeno y agua (humedad). Con una sola de ellas el proceso es muy lento o no ocurre.
Un experimento clásico lo muestra con tres clavos de hierro iguales:
Por eso una herramienta guardada en un lugar seco y cerrado se oxida más lentamente: hay poca humedad y el agua es uno de los reactivos. La reacción global se resume así:
$$4\,\text{Fe} + 3\,\text{O}_2 + 2\,x\,\text{H}_2\text{O} \longrightarrow 2\,\text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot x\,\text{H}_2\text{O}$$No necesitas el detalle electroquímico (lo viste en 2.° BGU): basta saber que el hierro cede electrones y el oxígeno los recibe, con el agua como medio.
Para que el hierro se oxide (se forme herrumbre) se necesitan dos sustancias del ambiente. Menciona cuáles son y explica por qué una herramienta guardada en un lugar…
Para que el hierro se oxide (se forme herrumbre) se necesitan dos sustancias del ambiente. Menciona cuáles son y explica por qué una herramienta guardada en un lugar seco y cerrado se oxida más lentamente.
Factores que aceleran la corrosión
La velocidad de la corrosión depende del ambiente. Estos son los factores principales:
| Factor | Efecto | Por qué |
|---|---|---|
| Humedad | Acelera | El agua es reactivo y medio de la reacción |
| Salinidad | Acelera mucho | La sal disuelta forma una solución que conduce mejor la electricidad: los electrones y los iones circulan con más facilidad |
| Temperatura | Acelera si sube | Las reacciones químicas van más rápido con más calor |
| Contaminantes ácidos | Aceleran | Gases como el $\text{SO}_2$ y los vapores ácidos atacan el metal y dan lluvia ácida |
| Contacto con otro metal | Puede acelerar | Un metal «más fácil de oxidar» se corroe primero cerca de otro |
| Rayones y grietas | Aceleran | Dejan el metal sin protección |
Con esto ya explicas el gancho. Manta está en la costa: aire húmedo, calor casi todo el año y salitre (sal del mar en la brisa). Riobamba está en la Sierra: aire seco y frío. Una reja de hierro sin pintar se corroerá mucho más rápido en Manta. Lo mismo pasa en Guayaquil frente a Quito.
Valentina vive en Manta, frente al mar, y su primo Andrés vive en Riobamba, en la Sierra. Ambos tienen una reja de hierro sin pintar. Explica en cuál de las dos ciudades…
Valentina vive en Manta, frente al mar, y su primo Andrés vive en Riobamba, en la Sierra. Ambos tienen una reja de hierro sin pintar. Explica en cuál de las dos ciudades esperarías que la reja se corroa más rápido y qué factores ambientales intervienen en tu predicción.
Se colocan tres clavos de hierro idénticos en tres recipientes: Recipiente A: agua destilada. Recipiente B: agua con sal de mesa disuelta. Recipiente C: aceite vegetal.…
Se colocan tres clavos de hierro idénticos en tres recipientes:
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Recipiente A: agua destilada.
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Recipiente B: agua con sal de mesa disuelta.
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Recipiente C: aceite vegetal.
Después de una semana, ordena los clavos de mayor a menor grado de corrosión esperado y justifica el orden explicando el papel de la sal y del aceite.
Métodos de prevención
Prevenir la corrosión es evitar que el metal tenga contacto con el oxígeno y el agua, o hacer que otro metal se sacrifique en su lugar.
| Método | Cómo actúa | Ejemplo |
|---|---|---|
| Pintura o barniz | Barrera que aísla del aire y del agua | Rejas, puertas, carrocerías |
| Aceitado o engrasado | Película que repele el agua | Cadena de bicicleta, herramientas |
| Galvanizado | Capa de zinc sobre el acero; el zinc protege aunque se raye | Planchas de zinc de los techos, tubos |
| Ánodo de sacrificio | Un metal más fácil de oxidar (Mg, Zn) unido al hierro se corroe en su lugar | Cascos de barcos, tuberías enterradas |
| Recubrimiento metálico | Cromado, niquelado u otra capa de metal resistente | Manijas, accesorios |
| Aleaciones | Mezclar metales para mayor resistencia (acero inoxidable con cromo) | Cubiertos, tanques |
| Control del ambiente | Reducir la humedad o limpiar la sal y los contaminantes | Guardar herramientas secas, lavar con agua dulce |
Menciona tres métodos para prevenir la corrosión de objetos de hierro o acero (por ejemplo, de una verja o una bicicleta) y escribe en una frase cómo actúa cada uno.
Menciona tres métodos para prevenir la corrosión de objetos de hierro o acero (por ejemplo, de una verja o una bicicleta) y escribe en una frase cómo actúa cada uno.
Las tuberías enterradas de un oleoducto se protegen a veces uniéndolas a bloques de magnesio, un metal que se oxida con más facilidad que el hierro. Explica cómo…
Las tuberías enterradas de un oleoducto se protegen a veces uniéndolas a bloques de magnesio, un metal que se oxida con más facilidad que el hierro. Explica cómo funciona esta protección (llamada protección con ánodo de sacrificio) y por qué, con el tiempo, esos bloques de magnesio deben reemplazarse.
Efectos y análisis de casos
La corrosión no es solo estética. Tiene efectos graves:
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Seguridad: puentes, tanques, tuberías y estructuras se debilitan y pueden fallar. Una tubería de oleoducto corroída puede romperse y derramar crudo.
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Económicos: hay que reparar o reemplazar piezas, detener la producción y gastar en mantenimiento.
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Ambientales: las fugas de combustibles o de sustancias peligrosas contaminan suelos y ríos.
Una empresa pesquera de Manta debe proteger el casco de acero de sus barcos y las estructuras del muelle. Propón y compara tres métodos de prevención (por ejemplo,…
Una empresa pesquera de Manta debe proteger el casco de acero de sus barcos y las estructuras del muelle. Propón y compara tres métodos de prevención (por ejemplo, pintura anticorrosiva, ánodos de sacrificio y recubrimiento metálico). Para cada uno, indica una ventaja y una limitación, y recomienda cuál combinación elegirías, argumentando según las condiciones marinas.
Una fábrica de Ambato nota que las piezas de acero de una máquina se deterioran mucho más rápido en la zona donde hay goteras y vapores ácidos que en el resto de la…
Una fábrica de Ambato nota que las piezas de acero de una máquina se deterioran mucho más rápido en la zona donde hay goteras y vapores ácidos que en el resto de la planta. Analiza al menos tres factores que aceleran la corrosión en esa zona, describe dos efectos económicos o de seguridad que podría causar el deterioro y propone un plan de prevención con tres medidas.